EMBERS I je sistematski ispitao atomski i molekulski hladni gas u post-starburst galaksijama koristeći FAST (za HI) i IRAM 30-m (za CO). Tim je analizirao početnih 114 kandidata iz SDSS-a i pribavio CO merenja za 61 galaksiju (52 nova + 9 arhivskih) uz 188.9 sati na IRAM-u. U proseku, ove galaksije sadrže 0,3–0,6× (30–60%) količine molekulskog gasa u odnosu na aktivne galaksije iste mase, ali detektovane vrednosti variraju od ~2% do ~250% zvezdane mase. Zaključak: brzo gašenje često prati iscrpljivanje goriva, ali neki sistemi imaju potencijal za ponovnu aktivaciju formiranja zvezda.
Zašto se neke starburst galaksije naglo gase? EMBERS I otkriva ključne tragove
The starburst galaxy NGC 4536, seen here in a photo by the Hubble Space Telescope, has bright blue clusters of baby stars and pink clumps of ionized hydrogen gas speckled throughout its sweeping spiral arms. . | Credit: NASA, ESA, and J. Lee (Space Telescope Science Institute); Processing: Gladys Kober (NASA/Catholic University of America)
Gašenje galaksije koja je nedavno imala talas intenzivne formacije zvezda često nije postepeno bleđenje, već iznenadan prekid — fenomen poznat kao brzo gašenje (rapid quenching). EMBERS I, nova i sveobuhvatna studija, donosi jasniju sliku šta se dešava sa gorivom za zvezde u ovim retkim, ali važnim objektima.
Šta su post-starburst galaksije?
Post-starburst galaksije su sistemi koji su nedavno prošli kroz ogroman talas stvaranja zvezda, a zatim gotovo naglo prestali da proizvode nove zvezde. Za astronome su to "mesta zločina" — tragovi nedavne aktivnosti postoje, ali sada nema novih zvezda. One su retke (manje od 1% galaksija), pa je njihovo proučavanje izazov.
Kako su istraživači radili?
Tim koji je predvodio Ben F. Rasmussen (University of Victoria), u okviru projekta EMBERS I, napravio je uniformnu procenu hladnog gasa — i atomske (HI) i molekulske (H2) komponente — u velikom i pažljivo odabranom uzorku. Početni spisak je sadržao 114 kandidata iz Sloan Digital Sky Survey (SDSS), izabranih po zvezdanoj masi i udaljenosti.
Za detekciju atomske komponente (HI) korišćen je kineski teleskop FAST (Five Hundred-metre Aperture Spherical Telescope). Molekularni gas (H2) se detektuje indirektno preko CO emisije: tim je sproveo 188.9 sati posmatranja na IRAM 30-m teleskopu, prikupivši 52 nova CO merenja i kombinujući ih sa 9 arhivskih, za ukupno 61 galaksiju sa CO podacima.
The Five-hundred-metre Aperture Spherical radio Telescope (FAST), in southwest China's Guizhou Province. | Credit: NAO/FAST
Glavni rezultati
Prosečna situacija: Post-starburst galaksije imaju znatno manje molekulskog gasa od aktivnih galaksija iste zvezdane mase — u proseku 0,3–0,6 puta (tj. ~30–60% količine) molekulskog gasa u odnosu na njihove aktivne pandanе. Ovo snažno ukazuje da je iscrpljivanje goriva često ključan mehanizam brzog gašenja.
Raznolikost slučajeva: Ipak, nalaz nije uniforman: među detektovanim galaksijama molekulske gasne frakcije variraju od oko 2% do čak ~250% u odnosu na zvezdanu masu. To znači da neki sistemi ostaju skoro bez goriva, dok drugi zadržavaju obilne rezerve H2.
Šta to znači za evoluciju galaksija?
Raznolikost u zalihama hladnog gasa implicira da ne postoji jedinstveni put do brzog gašenja. Za neke galaksije gašenje može biti gotovo konačno zbog ozbiljnog gubitka gasa; za druge, koje još uvek imaju značajne rezerve molekulskog gasa, moguće je kasnije obnavljanje (rejuvenacija) formacije zvezda i privremeni povratak aktivnosti.
Zaključak: EMBERS I pokazuje da je iscrpljivanje molekulskog goriva čest uzrok brzog gašenja, ali i da različiti fizički procesi (gubitak gasa, zaklonjena formacija zvezda zbog prašine, ili mehaničko ometanje gasa) mogu ostaviti različite posledice — od trajnog ugasnuća do mogućeg ponovnog "paljenja" zvezdanih pećina.
Ova studija predstavlja važan korak ka razumevanju kako i zašto galaksije prestaju da se rađaju zvezde toliko brzo — i otvara put za dalja, dublja posmatranja koja će rasvetliti pojedinačne mehanizme u igri.
Pomozite nam da budemo bolji.
